Abstract
Mål
Å undersøke hvilken rolle funksjonell visceralt fett aktivitet vurderes av preoperativ F-18 fluorodeoxyglucose positronemisjonstomografi /computertomografi (
18F-FDG PET /CT) i tykktarmskreft (CRC) for å forutsi regional lymfeknute (LN) eller fjernmetastaser.
Metode
Vi evaluerte 131 pasienter med nylig diagnostisert CRC. De har alle gjennomgikk preoperativ
18F-FDG PET /CT og kirurgi. Funksjonell fett aktivitet ble målt ved maksimal standardiserte opptak verdi (SUVmax) ved hjelp av
18F-FDG PET /CT. Funksjonell visceralt fett-aktivitet ble målt ved SUVmax av visceralt fett /SUVmax av subkutant fett (V /S)-forhold. Mann-Whitney
U
test, χ
2 test, Fishers eksakte test, mottaker-operativ karakteristikk (ROC) analyse, Spearrman korrelasjonskoeffisient, og uni- og multivariate logistisk regresjon statistiske analyser ble gjort.
Resultater
Pasienter med høyere V /S-forholdet vises en betydelig høyere rate av regional LN (
p =
0,004) og fjernmetastaser (
p
0,001 ). I tillegg, V /S-forholdet var den eneste faktor som var signifikant assosiert med fjern metastase. En optimal cut-off-V /S-forhold på 1,88 ble foreslått for predikering fjernt metastasering med en sensitivitet på 84,6% og spesifisitet på 78,8% (areal under kurven: 0,86;
p
0,0001)
Konklusjon
Funksjonell visceralt fett aktivitet er signifikant assosiert med fjernmetastaser i CRC pasienter. Videre kan V /S-forholdet være nyttig som en komplementær faktor i å forutsi fjernmetastaser
Citation. Pahk K, Rhee S, Kim S, Choe JG (2016) Predictive rolle Funksjonell visceralt fett aktivitet Vurdert av Preoperativ F-18 FDG PET /CT for regionale lymfeknute eller fjernmetastaser hos pasienter med tykktarmskreft. PLoS ONE 11 (2): e0148776. doi: 10,1371 /journal.pone.0148776
Redaktør: Byeong-Cheol Ahn, Kyungpook National University School of Medicine og sykehus, Republikken Korea
mottatt: 13 oktober 2015; Godkjent: 22 januar 2016; Publisert: 10 februar 2016
Copyright: © 2016 Pahk et al. Dette er en åpen tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Data Tilgjengelighet:. All relevant data er innenfor papir
finansiering:.. forfatterne har ingen støtte eller finansiering for å rapportere
konkurrerende interesser:. forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
tykktarms~~POS=TRUNC kreft~~POS=HEADCOMP (CRC) er en av de viktigste årsakene til kreft død på verdensbasis [1]. Regional lymfeknute (LN) og fjernmetastaser er viktige prognostiske faktorer for CRC [2].
Visceral fedme øker risikoen for CRC [3, 4]. Imidlertid er forholdet mellom visceral fedme og prognostisk utfallet i CRC mangelfulle [4-7]. Visceral fedme er nært beslektet med feilregulert visceral fettvev aktivitet [8]. Dette dysregulerte visceral fettvev utskiller økte adipokines inkludert interleukin-6 (IL-6) og tumor nekrose faktor-alfa (TNF-α) [8-10]. Disse økte adipokines er relatert med systemisk inflammasjon og kan spille en rolle i tumordannelse og metastase [8-10]. I tillegg er forhøyede inflammatoriske faktorer i serum er signifikant assosiert med metastatiske status av CRC-pasienter [11-13]. Det kan tenkes at økt betennelsestilstand visceralt fettvev aktivitet kan påvirke status for regional LN eller fjernmetastaser i CRC-pasienter.
18F-fluorodeoxyglucose (FDG) positronemisjonstomografi kombinert med computertomografi (PET /CT) er en etablert non-invasiv bilde modalitet for økt glukosemetabolismen i betent vev [14, 15].
18F-FDG PET /CT kan brukes til å måle økt betennelsestilstand visceralt fettvev aktivitet.
Formålet med denne studien var å undersøke hvilken rolle funksjonell visceralt fett aktivitet vurderes av preoperativ
18F-FDG PET /CT i CRC å forutsi regional LN eller fjernmetastaser.
Materialer og metoder
1. Pasienter
Den retrospektive studien inkluderte 131 pasienter (79 menn og 52 kvinner, gjennomsnittsalder, 64 ± 11,6 år) med nylig diagnostisert CRC fra januar 2013 til januar 2015. De har alle gjennomgikk preoperativ
18F-FDG PET /CT og kirurgi. Alle prøvene ble histopathologically bekreftet. Pasientene som fikk kjemoterapi, strålebehandling eller stent før operasjonen ble ekskludert. For denne typen retrospektiv studie formell tillatelse ikke var nødvendig. Pasientjournaler /informasjon ble anonymisert og avidentifisert før analyse. Denne studien ble godkjent av Universitetet i Korea Anam Hospital Institutional Review Board (AN15118-01) i samsvar med Helsinkideklarasjonen fra Verdens legeforening.
2.
18F-FDG PET /CT studieprotokoll
Bilder ble kjøpt med en Gemini TF PET /CT-skanner (Philips Medical Systems, Cleveland, OH, USA). Alle pasienter fastet i minst 6 timer og serum glukose nivå var 180 mg /dL før skanning. Seksti minutter etter intravenøs injeksjon av 5,29 MBq /kg (0,14 mCi /kg)
18F-FDG, CT ble oppnådd fulgt av PET utslipps skanner i 1 min. PET-enheten hadde et aksielt synsfelt på 18 cm og en romlig oppløsning på 4,4 mm. En CT-skanning lavdose ble oppnådd for demping korreksjon og for lokalisering, med en 16-bit multidetector spiralformede CT enhet, ved hjelp av følgende parametere: 120 KVP; 50 mA; 0.75-rotasjon tid; 0,75 mm skive kollimasjon; 4 mm skanning rekonstruksjon, med en rekonstruksjon indeks på 4 mm; 60-cm synsfelt; og 512×512 matrise. PET data ble rekonstruert iterativt ved hjelp av tredimensjonale Row Handling Maximum Likelihood algoritme (RAMLA) med lavdose CT datasett for demping korreksjon. Maksimal intensitet projeksjon (MIP) og tverrsnitts synspunkter og fusjons bilder ble generert og anmeldt.
3.
18F-FDG PET /CT bildeanalyse (funksjonell fett aktivitet)
Bildeanalyse ble utført i en region av interesse (ROI) ved hjelp av utvidet Brilliance Workspace (EBW, Philips Medical Systems) ved å bestemme den standardiserte opptak (SUV). SUV ble beregnet som
bety aktivitet (ROI, MBq /g) /injisert dose (MBq) /total kroppsvekt (g)
Fat områder, inkludert visceralt fett (MVA) og subkutant fett ( SAT) ble identifisert ved hjelp av forhåndsdefinerte Hounsfield-enheter (HU, rekkevidde -70 til -110) fra bakgrunnen CT-bilder [15]. For å måle moms aktivitet, ble Rois (7-15mm) ligger på tre påfølgende skiver av mage merverdiavgift over eller under nyrene å ekskludere overspill fysiologisk F-18 FDG opptak av nyrene, som tidligere beskrevet [15]. I tillegg, for å unngå overhøringen opptak fra primærtumor, fartøy, muskel, og /eller tarmen, ROIs ble plassert minst 2 cm vekk fra de tidligere nevnte strukturer. Den gjennomsnittlige SUVmax av disse tre Rois ble kjøpt. For SAT-analyse, ble tre påfølgende Rois ligger på rumpeballe området (postero-lateral aspekt av gluteus musklene ved bekken vingene). Gjennomsnitt SUVmax av disse tre ROIs ble også kjøpt. Den MVA /Lø (V /S) forhold for å måle de funksjonelle visceralt fett activitywas beregnet på følgende måte: Med disse funksjonelle parametrene, ble analysen utført i henhold til metastatisk status. Så terskelen for å diskriminere metastatisk status ble kjøpt opp av mottaker-operativ karakteristikk (ROC) analyse
4. Serum inflammatorisk markør analyse
Vi brukte C-reaktivt protein (CRP) som et serum betennelsesmarkøren [11-13]. CRP måling ble gjennomført innenfor en måned før du tar kirurgi for å utelukke betennelser i forbindelse med kirurgiske inngrep. Blant 131 pasienter, 75 pasienter hadde CRP resultater som ble samlet inn i denne perioden. Ingen av pasientene viste kliniske funksjoner i akutt infeksjon eller andre akutte betennelsestilstander.
5. Statistisk analyse
Mann-Whitney
U
test, χ
2 test, Fishers eksakte test, mottaker-operativ karakteristikk (ROC) analyse, Spearmans korrelasjonskoeffisient, og uni- og multivariate logistisk regresjonsanalyse ble benyttet som statistiske metoder. En
p
-verdi
0,05 ble definert som statistisk signifikant. SPSS programvareversjon 17.0 (SPSS Chicago, IL, USA) og MedCalc programvare (MedCalc, Mariakerke, Belgia) ble brukt for dataanalyser.
Resultater
Av de 131 pasientene ble 64 patologisk bekreftet som regional LN metastase (LM), 27 som negativ regional LM. 13 som fjernmetastaser (DISM), og 118 som negativ DISM. Blant de 13 positive DISM pasienter, 7 presenterte positive DISM til leveren, tre til lunge, en til lever og bein, en lever og lunge, og en til overlegen mesenteric arterie LN. Av de 118 negative DISM pasienter 53 pasienter bekreftet som regional LM, og 65 som negativ regional LM. De overordnede kjennetegn ved pasientene er vist i tabell 1.
1. Sammenligning av funksjonelle parametere i henhold til DISM status
DISM gruppen viste en signifikant høyere moms SUVmax enn negative DISM gruppe (gjennomsnitt ± standardavvik, 1,21 ± 0,39 vs. 0,76 ± 0,27,
p
0,001). Det var ingen statistisk signifikant forskjell mellom de lø SUVmax av DISM gruppe og den negative DISM gruppen (gjennomsnitt ± standardavvik, 0,45 ± 0,11 vs 0,47 ± 0,15,
p
= 0,98). Den DISM gruppen presentert en signifikant høyere V /S-forhold enn den negative DISM gruppe (gjennomsnitt ± standardavvik, 2,75 ± 0,88 vs. 1,67 ± 0,47,
p
0,001; figur 1A). Det var ingen statistisk signifikant forskjell mellom den primære svulsten SUVmax av DISM gruppe og den negative DISM gruppen (gjennomsnitt ± standardavvik 11,64 ± 5,27 vs. 11,37 ± 6,58,
p
= 0,59).
(A) mellom fjernmetastaser (DISM) og negative DISM. (B) mellom regionale lymfeknutemetastase (LM) uten DISM og negativ regional LM uten DISM. (C) Mellom DISM og regional LM uten DISM.
2. Sammenligning av funksjonelle parametere i henhold til regional LM status
Det var ingen statistisk signifikant forskjell mellom moms SUVmax, SAT SUVmax, og V /S-forhold på regional LM uten DISM gruppe og den negative regionale LM uten DISM gruppe (gjennomsnitt ± standardavvik, 0,76 ± 0,29 vs. 0,76 ± 0,26,
p
= 0,91, 0,46 ± 0,17 vs. 0,48 ± 0,14,
p
= 0,32, 1,74 ± 0,55 vs. 1,62 ± 0,39
p
= 0,4; figur 1B, henholdsvis). Det var heller ingen statistisk signifikant forskjell mellom den primære svulsten SUVmax av regional LM uten DISM gruppe og den negative regionale LM uten DISM gruppe (gjennomsnitt ± standardavvik, 11,02 ± 6,96 vs. 11,66 ± 6,3,
p
= 0,36 ).
3. Sammenligning av funksjonelle parametere mellom DISM og regional LM uten DISM
DISM gruppen viste en signifikant høyere moms SUVmax og V /S-forhold enn den regionale LM uten DISM gruppe (gjennomsnitt ± standardavvik, 1,21 ± 0,39 vs. 0,76 ± 0,29,
p
0,001, 2,75 ± 0,88 vs. 1,74 ± 0,55,
p
0,0001, figur 1C, henholdsvis). Det var ingen statistisk signifikant forskjell mellom de lø SUVmax og den primære svulsten SUVmax av DISM gruppen og de regionale LM uten DISM gruppen (gjennomsnitt ± standardavvik, 0,45 ± 0,11 vs 0,46 ± 0,17,
p
= 0,79, 11.64 ± 5.27 vs. 11,02 ± 6,96,
p
= 0,41, henholdsvis).
4. Fastsettelse av cut-off verdi å diskriminere DISM fra negative DISM
En optimal cut-off V /S-forhold på 1,88 ble foreslått for prediksjon av DISM med en sensitivitet på 84,6% og spesifisitet på 78,8% (fig 2) . Areal under kurven (AUC) var 0,862 (standard error 0,06; 95% konfidensintervall 0,79 til 0,92) med en
p
-verdi av. 0,001
5. Sammenligning av pasientgrupper i henhold til cut-off V /S-forholdet
Basert på cut-off V /S-forhold på 1,88, pasienter med en høyere V /S-forholdet ( 1,88) gruppe viste en signifikant høyere frekvensen av lymfatisk invasjon (
p =
0,025), regionalLM (
p =
0,004), DISM (
p
0,001), og høyere amerikanske Joint Committee on Cancer ( AJCC) stadium (
p =
0,003) (tabell 2) enn pasienter med ikke over cut-off-verdien (≤1.88).
6. Uni- og multivariate analyser
Høyere patologisk T scenen og positiv lymfatisk invasjon var signifikant assosiert med regional LM uten DISM av uni- og multivariate analyser (Tabell 3).
Yngre alder, positiv N scenen, positiv perinevral invasjon, høyere V /S-forholdet presenteres signifikant sammenheng med DISM av univariat analyse (tabell 4). I tillegg, etter justering disse utvalgte faktorer i en multivariat analyse, høyere V /S-forholdet var den eneste faktoren som var signifikant assosiert med DISM (
p =
0,001).
7 . CRP analyse
Av de 75 patietns som hadde CRP resultater, 8 bekreftet som DISM, 67 som negative DISM. Av de 67 negative DISM pasienter, 29 bekreftet som regional LM og 38 som negativ regional LM. Den DISM gruppen viste en signifikant høyere CRP verdi enn den negative DISM gruppen (gjennomsnitt ± standardavvik 25,73 ± 26,68 mg /l vs. 7,41 ± 10,16 mg /l,
p
= 0,01). Det var ingen statistisk signifikant forskjell mellom CRP verdien av regional LM uten DISM gruppe og den negative regionale LM uten DISM gruppen (gjennomsnitt ± standardavvik, 6,2 ± 8,72 mg /l vs. 8,33 ± 11,16 mg /l,
p
= 0,28). Den DISM gruppe viste en signifikant høyere CRP verdi enn det regionale LM uten DISM gruppen (gjennomsnitt ± standardavvik 25,73 ± 26,68 mg /l sammenlignet med 6,2 ± 8,72 mg /l,
p
= 0,006). Men vi kunne ikke finne den betydelige lineær sammenheng mellom CRP verdi og V /S-forhold (
r
= 0,09,
p
= 0,42).
Diskusjoner
i denne studien høyere funksjonell moms aktivitet defineres som V /S-forholdet bestemmes av preoperativ F-18 FDG PET /CT viste en betydelig høyere rate av regional LM og DISM i CRC pasienter. I tillegg DISM gruppen viste signifikant høyere V /S-forhold enn negative DISM gruppe. Christen
et al
. [16] rapporterer at moms SUVmax er høyere enn SAT SUVmax i normalbefolkningen og de normale områder av moms SUVmax og lør SUVmax er 0,81 ± 0,23 til 0,88 ± 0,18 vs. 0,30 ± 0,09 til 0,33 ± 0,08, henholdsvis. Våre resultater var konkordant med dette tidligere rapport og DISM gruppe presenteres høyere moms SUVmax og V /S-forhold enn normalt befolkningsgruppe.
Gjennom CRP analyse, DISM gruppen viste signifikant høyere CRP-verdier enn negative DISM gruppe. Våre resultater var konkordant med tidligere studie [12]. Derfor er det mulig å si at DISM gruppen er mer betent enn negative DISM gruppe.
Makrofager, spesielt M1, spille en viktig rolle i økt betennelsesreaksjon i moms [17]. M1 makrofager utskiller pro-inflammatoriske cytokiner inkludert TNF-α, IL-6, IL-8, IL-12 og IL-23, og produserer høye nivåer av oksygenradikaler og superoksyd-anioner [17]. Disse aktiverte M1 makrofager kan forbedre tumor aggressivitet [17]. Interessant, er F-18 FDG opptak størst i M1 makrofager og økt F-18 FDG opptak kan indikere økt M1 makrofag aktivitet [14].
Våre funn støtter en mekanisme der økt betennelsesreaksjon av økt funksjonell moms aktivitet kan påvirke metastatisk status i CRC pasienter [10].
Vi fant at en høyere V /S-forholdet viste signifikant sammenheng med DISM enn regional LM uten DISM. I tillegg var det en nyttig faktor i å forutsi DISM. Det vil si, det påvirker høyere V /S-forholdet vesentlig status for DISM enn bare regional LM. Dette resultatet kan gjenspeile ulike nivå av aktivert betennelsesreaksjon mellom DISM og regional LM uten DISM. I dag, pasienter med DISM vises en signifikant høyere V /S-forhold enn den regionale LM uten DISM gruppe (fig 1C). CRP-nivå var også betydelig høyere i DISM enn den regionale LM uten DISM gruppe. Disse observasjonene kombinert med tidligere funn at DISM gruppen viser høyere IL-6 og IL-8 enn CRC pasienter med regional bare LM gruppe [18] indikerer at DISM kan være assosiert med en større betennelsesreaksjon enn bare regional LM.
Flere tidligere studier har rapportert forholdet mellom visceral fedme og prognosen for CRC [5-7]. Men resultatene var variert og disharmonisk. Disse studiene brukes CT for å måle moms volum som en surrogatmarkør av merverdiavgift aktivitet. Imidlertid er MVA volum velig tilknytning til visceralt fett betennelse [19] og fastsettelse av merverdiavgift volum ved CT kan ikke være tilstrekkelig for å reflektere faktisk funksjonell moms aktivitet [15, 16, 19]. Derfor kan en funksjonell avbildningsfunksjonalitet som F-18 FDG PET /CT være mer egnet for vurdering av funksjonell moms aktivitet enn CT.
Tidligere studier om funksjonell visceralt fett aktivitet og F-18 FDG PET /CT fokusert på ikke-onkologiske systemiske inflammatoriske sykdommer, slik som aterosklerose eller kronisk obstruktiv lungesykdom [15, 20, 21]. Denne studien brukte F-18 FDG PET /CT for å demonstrere oncologic anvendelse av funksjonell visceralt fett aktivitet, noe som kan gi molekylær informasjon om inflammatoriske prosesser i CRC metastaser.
Vår studie har flere begrensninger. Det var retrospektiv og ble gjennomført på relativt liten befolkning i et enkelt senter. Videre prospektive studier med større populasjoner vil være nødvendig å validere våre resultater.
Til tross for disse begrensningene, denne studien tydelig identifiserer at funksjonell visceralt fett aktivitet vurderes av F-18 FDG PET /CT kan forutsi status DISM i CRC pasienter.
I konklusjonen, er funksjonell visceralt fett aktivitet vurderes av F-18 FDG PET /CT signifikant assosiert med DISM. Videre er det et nyttig faktor for prediksjon av DISM i CRC-pasienter.
